Для чего нужна блокировка колес

Самоблоки: все, что вам нужно знать

Для чего нужна блокировка колес

Создание универсального механизма, идеально работающего в любых условиях, - голубая мечта каждого конструктора. Однако выверенное на бумаге решение на практике обязательно обрастает своими «но». Иногда случаются парадоксы: достоинство и главное предназначение узла в определенных условиях становятся его недостатками. Характерный пример — свободный дифференциал.

Ахиллесова пята

Для простоты понимания проблемы свободных дифференциалов, используемых на большинстве автомобилей, рассмотрим пример с их межколесными представителями — поскольку межосевые собратья на полноприводных машинах работают аналогично.

Межколесный дифференциал обеспечивает разность частот вращения ведущих колес в повороте. Это важно для борьбы с так называемым паразитным крутящим моментом и для сохранения управляемости автомобиля. Ведь в повороте внешнее колесо идет по более длинной дуге, нежели внутреннее, и при равенстве частот вращения неизбежна пробуксовка.

Схема работает гладко, пока одно из колес не теряет сцепление с дорогой. К примеру, когда правые колёса автомобиля стоят на асфальте, а левые — на льду. В силу своей конструкции обычный дифференциал имеет чрезмерную свободу. Стоящее на льду колесо будет беспомощно вращаться, а опирающееся на асфальт останется неподвижным.

Стремление решить проблему привело инженеров к созданию дифференциалов двух новых видов — с принудительной блокировкой и самоблокирующихся, повышенного трения (LSD, Limited-Slip Differential). Вторая группа получила большее распространение.

Такие дифференциалы работают автономно и не требуют какого-либо внешнего привода. Их устанавливают серийно на многие спортивные легковые автомобили и кроссоверы. А можно самому приобрести и установить самоблок на свою машину.

Самые ходовые — червячные (винтовые) и дисковые.

Дифференциалы LSD делятся на две группы по принципу действия: срабатывающие от изменения крутящего момента и от разницы угловых скоростей. Винтовые относятся к первой, а дисковые — ко второй.

Дискотека

Вариантов конструкции дисковых самоблоков масса, но основа их едина: в обычный свободный дифференциал добавлены два пакета фрикционных дисков, которые обеспечивают блокировку узла при пробуксовке одного из ведущих колес.

Каждый пакет расположен между корпусом дифференциала и одной из полуосевых шестерён. По конструкции он напоминает фрикционные муфты в автоматических коробках. Одна часть дисков в пакете находится в зацеплении с полуосевой шестерней, а другая — с корпусом дифференциала.

При обычном движении автомобиля (например, в повороте) фрикционы разжаты и самоблок никак себя не проявляет: сателлиты обеспечивают разную частоту вращения колес.

Но при пробуксовке одного из колес пакеты дисков сжимаются — и полуосевые шестерни обретают прямую связь с вращающимся корпусом дифференциала.

Основное сжатие дисков происходит за счет осевого смещения шестерней полуоси. Последние являются конусными, как и шестерни сателлитов. При передаче момента через такое зубчатое зацепление кроме центробежной силы возникает и осевая.

Она стремится развести шестерни. Сателлиты закреплены на своих осях и не могут смещаться. Зато на это способны их полуосевые сёстры, ведь они подвижны на шлицах приводов колес.

В результате расхождения к стенкам дифференциала шестерни сжимают свои пакеты фрикционов.

В некоторых самоблоках первоначальное поджатие фрикционов обеспечивает пружина между полуосевыми шестернями. В других вместо них использованы конические пружинные кольца, которые также создают определенный преднатяг.

Есть конструкции с замысловатым центральным блоком (см. схему 1), в котором ось сателлитов при смещении, к примеру, во время резкого ускорения автомобиля разжимает большие полукольца — и они сдавливают пакеты фрикционов.

Это происходит в дополнение к их сжатию полуосевыми шестернями при пробуксовке колеса.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Дисковый самоблокирующийся дифференциал (схема 1): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — левый пакет дисковых фрикционов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — правый пакет дисковых фрикционов; 6 — ось блока сателлитов; 7 — раздвижные полукольца блока сателлитов.

Червоточина

Среди червячных самоблоков наибольшую известность получил дифференциал Torsen. Его название произошло от английского термина torque sensitive, «чувствительный к крутящему моменту». Такой дифференциал первого типа (Т1) был изобретен еще в 1958 году, тем не менее возможности этой конструкции по сей день остаются непревзойденными.

От свободного дифференциала конструкция Т1 отличается очень сильно. Роль привычных сателлитов играет замысловатая червячная передача, густо «наросшая» поверх полуосевых шестерен.

Благодаря особенности своей работы она способна блокировать дифференциал. Дело в том, что червячная передача необратима: перенос момента возможен только от ведущего звена (червяк) к ведомому (полуосевая шестерня).

То есть при пробуксовке колеса его полуосевая шестерня не сможет провернуть червяк из-за больших сил трения.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

Червячный самоблокирующийся дифференциал Torsen T1 (схема 2): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — пара червячных сателлитов; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — ось сателлита; 6 — прямозубые шестерни взаимного зацепления сателлитов.

В корпусе Торсена Т1 закреплено три пары поперечных червяков (сателлитов), которые соединены между собой отдельными прямозубыми шестернями, расположенными по краям их осей. Одновременно каждый парный червяк находится в зацеплении со своей полуосевой шестерней.

При движении автомобиля в повороте вся эта красота работает подобно сателлитам свободного дифференциала, обеспечивая необходимую разность частот вращения колес. Но как только момент на одном из колес меняется из-за потери сцепления с дорогой, червячная передача блокируется. Причем дело даже не доходит до физической пробуксовки «слабого» колеса.

Конструкция Торсена настолько чувствительна к изменению момента на осях, что мгновенно блокирует дифференциал, позволяя реализовать крутящий момент на колесе с лучшим сцеплением.

Torsen второго типа (T2) устроен проще. Похожий принцип работы имеет самоблокирующийся дифференциал Quaife, запатентованный в 1965 году. Одна из вариаций подобной конструкции показана на схеме 3. Два ряда винтовых сателлитов расположены продольно в корпусе дифференциала.

Каждый из них находится в зацеплении со своей осевой шестерней. При этом сателлиты из разных рядов также соединены попарно. По архитектуре и принципу действия эта конструкция напоминает червячную передачу в Торсене Т1, но с продольным расположением.

В зависимости от модели такого самоблока, в нем может быть от трех до пяти пар сателлитов.

При движении автомобиля в повороте продольный пакет сателлитов работает так же, как его сородичи в обычном дифференциале. При пробуксовке колеса в винтовых зацеплениях возникают осевые и радиальные силы. Они как бы распирают полуосевые шестерни и их сателлиты, прижимая их торцами к корпусу дифференциала.

В отличие от схемы Т1, у Т2 червяки не закреплены на отдельных осях, а стоят в подобии колодцев. В итоге возникает целый ряд пар трения. Во‑первых, это полуосевые шестерни и стенки дифференциала, а во‑вторых — сателлиты и их колодцы. Причем червяки распирает в них так, что они контактируют со стенками в продольном и поперечном направлениях.

Все эти силы трения суммарно блокируют дифференциал.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

Винтовой самоблокирующийся дифференциал Torsen T2/Quaife (схема 3): 1 — корпус дифференциала; 2 — левая полуосевая шестерня; 3 — винтовой сателлит левого ряда; 4 — правая полуосевая шестерня; 5 — винтовой сателлит правого ряда; 6 — крышки корпуса дифференциала.

На своем месте

Если конкретная модель автомобиля обделена дифференциалом повышенного трения (LSD), а владелец хочет его заполучить, чтобы увереннее чувствовать себя на бездорожье или получать больше удовольствия от езды по гоночному треку, есть несколько путей решения проблемы.

Подбор самоблока зависит от режима эксплуатации машины.

Если это обычная повсе­дневная езда и любительские соревнования в различных дисциплинах, то первым делом нужно изучить все существующие модификации автомобиля. Возможно, что некоторые версии получают LSD на заводском конвейере, но не поставляются на наш рынок. В этом случае можно заказать самоблок по каталогу или поискать бывший в употреблении. Лучше брать новый: это дороже, но будет уверенность, что он встанет на автомобиль как родной.

Еще важнее другое: производитель тестировал машину с таким дифференциалом, подбирал его вид (дисковый или винтовой) и характеристики, чтобы по-настоящему раскрыть потенциал машины.

Случаются парадоксы: достоинство узла в определенных условиях становится его недостатком

Если заводского варианта нет, то предпочтительнее взять винтовой дифференциал типа Torsen T2/Quaife. Он проще и значительно дешевле версии T1, но при этом не сильно отстает по характеристикам. Аналогичные дифференциалы предлагает масса других производителей.

Среди достоинств такого самоблока — быстрое, но мягкое и прогнозируемое срабатывание, широкий диапазон изменения момента на колесах, внушительный ресурс и надежность. При подборе дифференциала рекомендуется ограничиться преднатягом до 7 кг.

Иначе его ресурс будет заметно ниже из-за повышенного износа внутренних элементов — без получения заметных ездовых дивидендов.

Если же нужна подготовка под професси­ональный уровень соревнований на бездорожье и треке, лучше выбрать дисковый самоблок. Рынок предлагает много подобных узлов. Частенько такие самоблоки имеют преднатяг от 10 кг.

Благодаря этому они отлично работают в условиях соревнований — но при этом крайне непрактичны в повседневной езде, так как блокируются слишком рано и жестко. Дисковые дифференциалы проще переваривают высокую степень преднатяга, однако она достаточно быстро проседает.

Для ее восстановления потребуется снятие и полная разборка узла.

Коэффициент блокировки (КБ) — одна из двух основных характеристик самоблокирующегося дифференциала. КБ характеризует соотношение моментов на отстающем колесе (имеет хорошее сцепление с дорогой) и на забегающем (потеряло сцепление). Для свободного межколесного дифференциала он равен единице — дифференциал всегда делит крутящий момент между осями поровну. Для самоблоков КБ обычно составляет от 1 до 5. То есть при наивысшем коэффициенте такой дифференциал может реализовать на отстающем колесе в пять раз больше крутящего момента, чем на забегающем.Некоторые производители указывают КБ в процентах. Если конкретный дифференциал имеет коэффициент 30%, то он может передать максимум 65% момента на колесо с лучшим сцеплением (стандартные 50% плюс 30% от оставшейся половины, то есть еще 15%). Если КБ равен 70%, то этому колесу достанется до 85% усилия (50% + 35%).КБ зависит от конструктивных особенностей дифференциала. Для червячных (винтовых) узлов это в первую очередь угол нарезки зубьев на шестернях, а для дисковых — конфигурация фрикционов.Другая важная характеристика дифференциала — преднатяг. Чем он больше, тем значительнее первоначальный момент внутреннего трения в узле. В основном он зависит от тех же особенностей, что и КБ. Однако современные самоблоки всё чаще имеют в своей схеме регулировочные шайбы. Они стоят между полуосевыми шестернями и дополнительно их распирают, увеличивая преднатяг, который можно подгонять под любые условия эксплуатации.Дополнительный плюс конструкции с шайбами — возможность продлить жизнь дифференциала. Со временем неизбежен износ зубьев червяков и фрикционных дисков, который снижает преднатяг и эффективность работы узла. Замена пружинных конических шайб, которые тоже ослабевают, вновь взбодрит самоблок, если подобрать необходимое количество шайб и их толщину. Важно учитывать, что увеличенный преднатяг всегда повышает нагрузку на любой дифференциал, что неизбежно усиливает его износ и сокращает ресурс.

Благодарим за помощь в подготовке материала «КПП Сервис» (www.vaz08–15.ru).

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/907515-differentsialnoe-uravnenie/

Как работает блокировка на ниве — Авто-ремонт

Для чего нужна блокировка колес

Автомобиль ВАЗ 2121, иначе говоря, «Нива» — поступил в серийное производство в 70-х годах прошлого века. Такой автомобиль относится к классу легковых машин повышенной проходимости. В истории отечественного автопрома «Нива» стала первой машиной, в конструкции которой применялся полный привод.

Рассмотрим подробнее устройство трансмиссии. Сделать это следует для того, чтобы понять, почему с учетом почти 40-летней истории трансмиссия нива отличается от множества прочих аналогичных машин, оснащенных полным приводом и возможностью переключения классическим способом или при помощи вискомуфты.

Трансмиссия в ряду семейства «Нивы» (2121, 2131) сконструирована таким образом, что полный привод подается на 4 колеса. Также характерным выступает наличие межосевого дифференциала.

Трансмиссия включает в себя КП, раздаточный механизм, пару карданных валов, а также оба моста. Характерным отличием модели 2131 является удлиненный кузов. В остальном преимущественные сходства с первой моделью прослеживаются во всем.

От мотора происходит передача крутящего момента через коробки передач на «раздатку», а она, в свою очередь, передает момент к мостам.

Дальше через карданные валы он уходит к редукторам. Передний редуктор через дифференциал и шарниры равных угловых скоростей передает момент на колеса. Аналогично для задних, так же выступающих ведущими, колес. Именно потому, что крутящий момент распределяются на 4 колеса одновременно, привод получил название полного. Обозначением является следующее – 4WD. Еще один отечественный автомобиль, устроенный по схожему принципу с «Нивой», — УАЗ.

Дифференциал

Такой механизм представляет собой своего рода распределитель тяговых усилий, идущих от мотора на колеса. Важной особенностью является то, что последние имеют возможность вращаться с различными скоростями. Важность наличия дифференциального механизма обусловлена тем, что во время совершения маневров поворота колесо, находящееся внутри, совершает количество оборотов меньшее, если сравнить их с количеством поворотов внешнего.

При отсутствии механизма дифференциала это вызывало бы пагубные последствия, такие как износ и повреждения, ведь получалось бы следующее: одно колесо при выполнении поворота находилось бы в состоянии букса, а второе просто терлось об дорожное покрытие. Особенности конструкции трансмиссии «Нивы» предусматривают наличие 3-х дифференциалов. Они располагаются в каждом из мостов и в раздаточном механизме.

При движении машины по ровной дороге и прямолинейно дифференциалами усилие тяги разделяется поровну между всеми 4-мя колесами. При недостаточном сцеплении колес с покрытием, появлении пробуксовки дифференциалы перераспределят нагрузку на буксующее и скользящее колесо таким образом, чтобы первое получило большее усилие, а второе, соответственно, меньшее.

Мы уже упоминали УАЗ. Несмотря на многие сходства, следует понимать, что полный привод ВАЗа выполнен в стиле «пат-тайм». Это значит, что при подключении оси крепко связываются друг с другом, и вращение происходит с одинаковыми скоростями.

Такое устройство накладывает некоторые ограничения на использование полного привода – возможность его применения лишь в случаях, когда дорожные условия позволяют проскальзывание.

В случаях же с твердыми асфальтовыми дорогами и трассами рекомендуется переводить машину в режим монопривода.

Блокирование дифференциалов

Иногда можно встретить заблуждение на тему того, зачем нужна маленькая ручка рядом с рычагом переключения на «Ниве». Некоторые автовладельцы считают, что она нужна для подключения переднего привода. Однако передний привод у данного автомобиля подключен постоянно. Как и задний. У автомобилей семейства «Нива» полный привод является постоянным. Ручка же на самом деле служит для переключения режимов работы дифференциала раздаточного механизма.

В положении «вперед» работа дифференциала протекает в обычном режиме, если же двинуть ее назад, дифференциал блокируется, и усилия от мотора поступают на дифференциалы мостов, что делает привод более жестким. Стоит отметить, что существуют также специальные типы блокировок для передних и задних мостов.

В теории при их применении в условиях, когда машина застряла, она сможет преодолеть препятствие при наличии достаточного сцепления с покрытием хотя бы одного колеса. Блокировку дифференциала в таком случае лучше проводить перед преодолением препятствия, но никогда нельзя делать после попадания в тяжелую для преодоления область. Такое применение блокировки позволит избежать износа и повреждений трансмиссии.

Ряд передач на понижение

Часто можно столкнуться с заблуждением следующего типа: переключение задней ручки может повысить мощностные характеристики мотора. Но это неправда. Она служит для того, чтобы сменить передаточное число между мотором и колесами. При увеличении его увеличатся тяговые усилия на колесах. В раздаточном механизме существует также понижающий редуктор.

Удаление царапин на кузове автомобиля без покраски.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Источник: https://555-shop.ru/remont/kak-rabotaet-blokirovka-na-nive.html

У этого поста — 2 комментария.

Блокировка дифференциала призвана повышать проходимость. Что это такое? Дифференциалом является механизм, благодаря которому колеса автомобиля способны вращаться с разной скоростью. Это защищает от проскальзывания авто на крутых поворотах. Если дифференциал устанавливается между осями, он называется межосевым, если же между полуосями – межколесным.

Зачем он нужен?

Для чего нужен этот механизм? Представьте, что одно колесо ведущей оси находится на твердой поверхности, а второе – в яме с глиной. При свободном дифференциале то колесо, которое находится в яме, будет безрезультатно буксовать, в то время как другое колесо вовсе не будет двигаться. Таким образом, блокировка дифференциала позволяет избежать подобной ситуации. Как следствие, уровень проходимости автомобиля значительно увеличивается.

Какие бывает виды блокировки?

Выделяют несколько видов блокировки дифференциала. Сами дифференциалы делятся на две основных группы: локеры или жестко блокирующиеся дифференциалы (блокировка на 100%), а также дифференциалы ограниченного проскальзывания (повышенного трения).

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Можно ли хранить шины на балконе

Каждая из этих групп имеет свои преимущества и свои недостатки. Так, например, главными недостатками жестких дифференциалов или локеров являются разрушение коробки передач, трансмиссии и износ резины.

Однако это вовсе не неожиданность, ведь на трансмиссию регулярно влияют знакопеременные силы.

Чтобы минимизировать негативное влияние обычных и жестких дифференциалов, используются так называемые промежуточные конструкции. Сюда можно отнести самоблокирующуюся блокировку дифференциала. Сам принцип работы этой блокировки несложный.

Если не позволят сателлитам вращаться с большой скоростью между полуосевыми шестернями, то дифференциал сможет выполнять основную функцию на поворотах и в то же время корректно распределять крутящий момент.

Благодаря этому колесо, которое находится в хорошем сцеплении с дорогой, будет реализовывать большую силу тяги.

Оборудование для блокировки дифференциала на автоматической основе на сегодняшний день очень распространено на рынке автомобильных запчастей. Зачастую, целевыми покупателями являются владельцы автомобилей коммерческого типа и внедорожников.

Этот механизм также устанавливается и на армейские автомобили. Блокировка дифференциала повышает тяговое усилие на ведущих колесах. На сегодняшний день существует множество различных блокировок. Но это не значит, что все они хорошие.

Прежде чем определить с типом блокировки дифференциала, нужно посоветоваться со специалистами в сфере автомеханики.

Какую блокировку выбрать именно вам?

При выборе оборудования для блокировки дифференциала стоит отдавать предпочтение тому, которое бы поддерживалось на всех типах дорожного покрытия, таких как грунт, асфальт, мягкие и сыпучие поверхности. Также стоит отметить способ установки.

Некоторые запчасти можно установить самому, а для установки некоторых потребуется помощь профессионалов. Перед покупкой следует уточнить, насколько сложной является установка данного оборудования.

В любом случае, опытный мастер и наличие подъемника ускорят процесс инсталляции, так что выбор за Вами.

Источник: https://autonovice.ru/a97.htm

Самоблок на Ниву — из личного опыта использования

Для чего нужна блокировка колес

Вопреки ожиданиям, статья получилась довольно большая, ибо приличная часть её была посвящена общим вопросам — принципе работы блокировки, так сказать общие вопросы для новичков. Поэтому, если вы теорию знаете, а зашли просто почитать о диффах Вал Рейсинг и Дак, то воспользуйтесь быстрыми ссылками в содержании.

1. Общие вопросы касательно дифференциала
2. Межосевая блокировка
3. Блокировка одной оси — межколесная
4. Виды самоблоков — ДАК и Вал Рейсинг
5. Как установить самоблок
6. Мой отзыв о ДАК-е и Вал Рейсинге(пробовал оба)
7. Целесообразность установки блокировки дифференциала

Для автомобилей повышенной проходимости, к которым относится Нива, и которые созданы проезжать по не самым лучшим дорогам, существует несколько способов, позволяющих повысить проходимость. Под этим понимается способность автомобиля преодолеть территорию, по которой проезд крайне затруднен. И одним из устройств, помогающих в преодолении таких участков, является самоблокирующийся дифференциал, или как его еще называют – самоблок.

А вообще, о чем идет речь?

Здесь, прежде чем рассматривать самоблок, наверное, надо коснуться двух вопросов, касающихся движения автомобиля в целом и Нивы в частности.

Движение в повороте

В этом случае, если просто нарисовать картинку, как движется машина, то сразу становится понятно, что колеса, расположенные ближе к центру поворота или с внутренней его стороны, проходят меньший путь, чем колеса, движущиеся по внешнему радиусу. А значит, они движутся с разной скоростью. Это вызовет повышенный износ резины, а при большой скорости – занос.

Чтобы избежать подобного явления, используется такое устройство, как дифференциал. Его назначение – передача крутящего момента с одного источника на два разных потребителя, при этом на каждый из них момент может поступать разный, что обеспечивает, в частности, вращение колес, движущихся по внешнему и внутреннему радиусу поворота, с разной скоростью.

Распределение момента по осям — межосевая блокировка

Любой автомобиль, предназначенный для движения по бездорожью, по сложившейся практике должен обладать определенными конструктивными особенностями и наличием устройств, способствующих такому движению и отсутствующих на обычном городском автомобиле. К их числу относится межосевой дифференциал.

У автомобиля с полным приводом крутящий момент поступает на все колеса. Однако, если начинают пробуксовывать передние иди задние колеса, основной момент передается на них. Все мы неоднократно видели такую картину – автомобиль стоит на месте, у него крутятся какие-то колеса, а остальные остаются неподвижными. Чтобы частично избежать подобного, и применяется блокировка дифференциала, распределяющего момент по осям.

Суть ее заключается в том, что крутящий момент принудительно делится между задним и передним и мостами, что позволяет при пробуксовке задних колёс автомобилю продолжить движение за счёт переднего привода. И наоборот. Такая блокировка является очень полезной, особенно при движении по бездорожью, при ее отсутствии автомобиль никоим образом не может считаться внедорожником.

Вывод — межосевая блокировка помогает в тех случаях, когда застряли передние или задние колеса. Тогда крутящий момент передается с застрявших колес на свободные(те, которые не застряли). На Ниву штатная межосевая помогает именно таким образом. Однако вы почитайте, что может межколесная блокировка — далее

Блокировка дифференциала на одной оси

Рассмотренная выше межосевая блокировка является тем минимумом, который необходим настоящему автомобилю повышенной проходимости. Однако для движения по серьезному бездорожью этого явно недостаточно. Здесь проявляется особенность дифференциала, способного передавать крутящий момент разным потребителям, причем он поступает туда, где меньше нагрузка.

Представьте такую ситуацию – машина одной половиной находится на льду, вторая половина на твердом грунте. При этом два колеса, расположенных на льду, благодаря межосевой блокировке будут крутиться, два других останутся неподвижным. Всё работает, момент, передаваемый от двигателя, принудительно распределён в каком-то соотношении (50:50 или 40:60, или любом другом) между задним и передним мостами.

Момент исправно поступает на каждый мост, но там два колеса, а за счет того, что одно пробуксовывает и для его вращения требуется меньший момент, он идет именно на это колесо. Получается парадоксальная ситуация – колеса крутятся, а машина стоит на месте, причем ничего ее не удерживает.

Вот во избежание такой ситуации и используется блокировка дифференциала на одной оси. Она может быть:

  • принудительная, когда включается непосредственно водителем;
  • автоматическая, когда включается сама при пробуксовывании одного колеса, в остальных случаях дифференциал работает так же, как и обычный, классический;
  •  устанавливаемая на задний или передний мост автомобиля.

Краткая заметка для тех, кто запутался:

Межосевая блокировка — перекидывает момент с переднего моста на задний и наоборот.
Межколесная блокировка — перекидывает крутящий момент с правого колеса на левое и наоборот. И самое главное — на который мост установлены самоблоки(передний или задний) — на том мосту и есть возможность передать момент с правого на левый.

На Ниве по умолчанию стоит только одна из трех блокировок — межосевая. Так что если боитесь застрять — можете поставить себе самоблоки в передний и задний мост и тогда при включении всех трех блокировок все колеса будут крутиться «своей жизнью».

Конечно, новичкам сложно сразу понять, что да как работает и потому крайне рекомендую вам посмотреть небольшое видео, где на примере Уазика показано, как работают мосты БЕЗ блокировки дифференциалов и автор поясняет, что было бы, если бы блокировка была. И реально понятно, что блокировку лучше иметь на своем внедорожнике. Смотрите и сразу поймете:

Надо понимать, что блокировка появляется не просто так, а реализуется при помощи каких-то устройств. Не касаясь принудительной, остановимся на автоматической блокировке. Она реализуется при помощи самоблокирующихся дифференциалов. Они представляют собой специальные устройства, которые выполняют две функции:

  1. передачу и распределение крутящего момента на разных потребителей;
  2. принудительное распределение (при необходимости) между ними поступающего момента.

Какие они бывают, самоблоки?

Конструктивно самоблокирующиеся дифференциалы могут быть выполнены по-разному, но у нас в стране, как правило, можно найти два типа:

— дифференциал Красикова, ДАК(расшифровывается как Дифференциал Автоматический Красикова). Фото(цветовая гамма гарантийки и коробки оранжево-белая):

(фото с сайта drive2.ru)

— так называемый тольяттинский, производства тольяттинской фирмы «ВАЛ-РЕЙСИНГ». На фото знакомая сине-красная коробка и сам дифф:

Не касаясь принципа работы каждого из этих дифференциалов, надо отметить, что устанавливаться и тот, и другой могут на передний и задний мосты. При установке на передний мост возрастает усилие на руле, но при наличии ГУРа это незаметно.

Общепринятая тенденция – устанавливать самоблок на задний мост,. Хотя эффективность работы самоблока, опять же по отзывам потребителей, при установке спереди выше.

Стоит отметить, что есть такой параметр, как коэффициент блокировки дифференциала и он может быть разным для разных моделей. Он подразумевает, насколько будет отличаться величина момента, поступающего на разные колёса и составляет от пятидесяти до ста процентов.

Как поставить самоблок?

Самоблокирующийся дифференциал – самостоятельное изделие, устанавливаемое на место штатного. Выполнить такую процедуру можно как самостоятельно, так и в автосервисе. Это уже дело личного выбора, если есть умение и понимание, как всё работает, то можно сделать и самостоятельно. Я ставил себе самоблок в автосервисе, и мне подобная процедура четыре года назад обошлась в пять тыров.

В данном случае определяющей стала необходимость проведения нужных регулировок, выставление необходимых зазоров, использование специальных стендов и другие тонкости, которыми я не владею. Во всяком случае, после установки правильного самоблока (об этом чуть ниже) никаких проблем при его эксплуатации не возникло.

Мой отзыв о Даке и Рейсинге

Так уж получилось, что мне пришлось пользоваться двумя упомянутыми типами самоблоков. Цена их на момент приобретения была почти одинакова – десять тыров, установка тоже одинакова, но вот результат совершенно разный.

Если ДАК отказал примерно через полгода, причем не интенсивной эксплуатации, а при движении по обычным лесным дорогам, то тольяттинский (вал рейсинг) работает до сих пор.

Может, мне просто не повезло, но неоднократно встречались сообщения, что при производстве ДАК-ов есть проблемы с качеством металла. Так что думайте сами.

А нужен ли?

Мнений о том, нужен ли вообще самоблок, огромное множество, причём самых полярных – от «зачем он нужен» до «нужен обязательно». Как всегда, выбор – дело личное и каждый должен сделать его сам.

Опять же выскажу только свое мнение.

Мне же кажется, что всё зависит от того, как и где вы передвигаетесь на своем автомобиле. Если на дачу или по большей части по асфальту, то вам точно не нужен самоблок.

Примерно такая же ситуация, если ваше увлечение – оффроад и вы занимаетесь покорением непроходимых дорог. Здесь такие «полумеры», как самоблок, не пойдут и тут нужна полная ручная блокировка дифференциала.

Однако если вашей задачей является преодоление не слишком сильного бездорожья, движение по мокрой разбитой лесной дороге, т.е. обычные условия без экстрима, то самоблок может оказаться хорошим помощником в таких условиях.

Следует учитывать и такой момент, что при использовании самоблока возникают дополнительные значительные нагрузки на полуоси и довольно частыми бывают их поломки. Поэтому надо либо ставить усиленные полуоси, либо при очень серьезном препятствии не насиловать автомобиль, а вооружиться лопатой и домкратом и помочь ему справиться с неприятностью.

Может, мне кажется, может, у меня так настроен самоблок, может быть, дело и не в этом, но зачастую, когда машина начинает «буксовать», неожиданно возникает рывок в противоположную сторону. Как будто сначала машина пошла туда, где колесо заблокировано, а потом оно опять получило момент, и машина дергается в противоположную сторону.

Может, это и не связано с самоблоком, но я знаю такую особенность поведения машины на разбитой дороге и всегда к этому готов. Возможно, кому-то это будет полезно. Во всем поведение машины абсолютно нормальное

Самоблокирующийся дифференциал для Нивы является хорошим дополнением, позволяющим при правильном его использовании значительно улучшить ее внедорожные свойства.

Источник: http://shina-gear.com/bezdorozh-e-2/niva-2121/samoblok-na-nivu-iz-lichnogo-opy-ta-ispol-zovaniya-nepredvzyaty-j-otzy-v/

Что такое дифференциал и зачем он нужен | АВТОМИР

Дифференциал — механическое устройство, которое делит момент входного вала между выходными валами, называемыми полуосями. Непонятно? Попробуем разобраться.

Не путать с дифференциальными уравнениями: в нашем случае дифференциал — это важнейший элемент полноприводного автомобиля. В силу того что при прохождении поворота каждое из колес движется по собственной траектории, внешнее колесо проходит более длинную дугу, чем внутреннее.

Таким образом, при вращении ведущих колес с одинаковой скоростью поворот возможен только с пробуксовкой, что негативно сказывается на управляемости, а также приводит к существенному износу шин. Для предотвращения этих негативных явлений и служит дифференциал. Момент от двигателя передается карданным валом через коническую зубчатую передачу на корпус дифференциала.

Тот, в свою очередь, через независимые друг от друга шестерни (сателлиты) вращает полуоси. Таким образом, каждая из полуосей вращается с разной угловой скоростью, а каждое колесо свободно перемещается по своей траектории без проскальзывания. При этом суммарная скорость вращения остается постоянной.

Помимо этого, дифференциал позволяет неразрывно передавать крутящий момент от двигателя на ведущие колеса, а в сочетании с главной передачей служит дополнительной понижающей передачей.

В трансмиссии автомобилей концерна VW для блокировки дифференциала используется муфта Haldex. Она представляет собой многодисковую муфту, работающую в масля- ной ванне.

Пакет фрикционов сжимается рабочим поршнем гидравлической системы

Все бы хорошо, но тут появляется другая проблема — как только одно из ведущих колес попадает на скользкую поверхность или вывешивается в воздухе, весь момент по принципу наименьшего сопротивления отправляется к нему.

Если все четыре ведущих колеса вдруг попадут на лед, то автомобиль через какое-то время остановится, и будет буксовать на месте. Чтобы этого не происходило, инженеры были вынуждены искать конструктивные решения для блокировки дифференциала.

Жестко или мягко?

Первые опыты широкого использования полного привода (в основном на армейских внедорожниках и вездеходах) привели к появлению системы жесткого механического блокирования дифференциала. Для этого автомобиль необходимо было остановить и с помощью специального механизма заблокировать шестерни дифференциала.

В данном случае речь идет о повышении проходимости на бездорожье, где скорость передвижения низкая и вероятность повредить привод — минимальная. Как только автомобиль выбирался на нормальную дорогу, необходимо было отключить блокировку, иначе существенно возрастает нагрузка на полуоси и механизм блокировки, а также увеличивается износ всех элементов конструкции.

Поэтому нужно было придумать, как автоматизировать этот процесс и сделать его более простым и адекватным для рядового автолюбителя.

Вискомуфта

Развитие химической промышленности, и, как следствие, появление дилатантных жидкостей, изменяющих свою вязкость, послужило основой для создания вискомуфты. Пионерами ее применения в конце 60-х годов прошлого века стали британские инженеры Тони Ролт и Дерек Гарднер. Конструкция вискомуфты проста, как все гениальное.

Она состоит из набора близко расположенных друг к другу фрикционов, одна половина которых соединяется с валом межосевого дифференциала, а вторая наружными выступами — с цилиндрическим корпусом. При обычном движении скорость вращения передних и задних колес одинакова, поэтому перемешивание жидкости в муфте слабое, и она обладает хорошей текучестью.

Но как только колеса одной из осей забуксовали, шестеренки межосевого дифференциала начинают раскручиваться, и связанные с ним фрикционы вискомуфты начинают быстро перемешивать силиконовую жидкость. Она твердеет, сжимая оба пакета фрикционов. В результате межосевой дифференциал частично или полностью блокируется.

https://www.youtube.com/watch?v=qbcwdSSq5h4

Запатентовав свое изобретение, Тони Ролт создал собственную фирму, которая наладила выпуск вискомуфт для различных автомобильных фирм по обе стороны Атлантики. Первым массовым авто с полноприводной трансмиссией и межосевым дифференциалом с вискомуфтой стал AMC Eagle, который выпускался компанией American Motors c 1979 по 1988 год.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какая разболтовка дисков на шевроле круз

В различных версиях эта модель разошлась тиражом около 200 тысяч экземпляров. Позже с активным развитием полноприводных трансмиссий вискомуфты нашли широкое применение в автомобилестроении.

Но, как у любого другого устройства, у вискомуфты есть и свои недостатки — инерционность срабатывания, громоздкость и ограниченность по величине передаваемого момента.

Торсен и Халдекс

Вернемся вновь на полстолетия назад в далекий 1958-й год, когда американский инженер Вернон Глизман разработал и запатентовал механический самоблокирующийся дифференциал Dual-Drive Differential, который позже получил привычную сегодня торговую марку Torsen. Основная идея фактически зашифрована в названии, происходящем от сокращения двух английских слов, torque sensing, чувствительный к крутящему моменту.

Механический самоблокирующийся дифференциал Torsen представляет собой оригинальное сочетание червячных пар и зубчатых колес. Блокировка у этого устройства происходит не от разности скоростей вращения валов, как в вискомуфте и других дифференциалах повышенного трения, а при изменении баланса крутящих моментов на валах.

Как только момент на одном из валов увеличивается, червячные пары «заклинивают» зубчатые колеса, блокируя нужную шестерню дифференциала.

VW Touareg имеет два вида полного привода. В первом случае используется межосевой дифференциал Торсен и свободный дифференциал на задней оси, во втором — межосевой дифференциал с электронной блокировкой и понижающей передачей плюс блокировка дифференциала задней оси

Вторая конструкция, получившая сегодня широкое распространение, — электронно-управляемая фрикционная муфта, разработанная шведской фирмой Haldex. Она представляет собой многодисковое сцепление, работающее в масле.

Как только появляется незначительная разница в скоростях вращения двух валов, с помощью гидравлики диски сцепления замыкаются. Электронный блок управления следит за многочисленными данными от датчиков, и, как только пробуксовка прекращается, давление в системе падает, и диски разжимаются.

Среди главных достоинств муфты Haldex — практически мгновенное срабатывание, а также возможность менять характеристики с помощью перенастройки блока управления.

Источник: https://www.avtomir.ua/details/tech/differentsial-i-ego-pomoshhniki/

Какой самоблокирующийся дифференциал для Lada 4×4 (ВАЗ 2121, 2131) лучше выбрать

 16 декабрь 2015  Лада.Онлайн    56 110     

Самоблокирующийся дифференциал (в народе «самоблок») ─ устройство, которое автоматически перераспределяет потоки мощности от разности моментов сил на ведущих колесах, в зависимости от их коэффициента сцепления с дорогой. Другими словами, колесо, которое оказалось вывешенным или проскальзывает, получит минимальное количество крутящего момента. А нужен ли такой дифференциал Lada 4×4?

Типы самоблокирующихся дифференциалов

Дисковый. Без преднатяга, а это значит, что у него нет плавного натяжения. Ведущие колеса начинают вращение одновременно, но без натяжения все старты будут сопровождаться ударами в руль.

Винтовой. В отличии от дискового, тут уже происходит плавное натяжение, что не так сильно отражается на руле. Такие самоблокирующие дифференциалы часто устанавливают на переднеприводные автомобили, например, ВАЗ 2110.

Для внедорожника ВАЗ 2121 наиболее популярными считаются ДАК и ДАН:

ДАК (Дифференциал Автоматический Красикова). Относится к семейству шариковых автоматических дифференциалов и дает полную блокировку и равномерно распределят нагрузку. По отзывам его срок службы сокращается при работе без нагрузки, может появится гул. Отличный вариант для установки в подключаемый мост.

ДАН (Дифференциал Автоматический Нестерова). Это продолжение ДАК, позволяет не только дифференцировать угловую скорость ведущих колес автомобиля при его маневрах, но и мягко перераспределять крутящий момент от двигателя к ведущим колесам.

Сравнение блокировок дифференциала на Lada 4×4 (ВАЗ 2121)

В первом видео обзоре сравнивают проходимость внедорожников по глубокому снегу. В испытании принимали участие: Lada 4×4 с ДАК, с ДАН и без блокировки дифференциала. Для точности тестов все три машины имели одинаковые колеса с шинами «Медведь». 

По результатам заездов можно заметить очевидную разницу между конкурсантами:

  1. Lada 4×4 с ДАК справилась с заданием.
  2. Lada 4×4 без самоблока не только не смогла проехать по глубокому снегу, но и забуксовала, пытаясь преодолеть сугробы по оставленной ранее колее.
  3. Lada 4×4 с ДАН прошла испытание лучше всех.

Другое сравнение самоблокирующихся дифференциалов проводила другая группа автолюбителей ВАЗ 2121. В этот раз испытания проходили уже летом, по песку и грязи.

Внедорожники с разными «блокировками» пытались забраться на гору, в результате:

  • С ДАК — на склон удалось взобраться с 3-ей попытки.
  • С ДАН — заехать на горку получилось лишь с 5-ого раза.

Несмотря на это участники экспедиции подметили, что по дороге до места испытания Lada 4×4 с ДАН уверенно доехала своим ходом, в отличии от многих других внедорожников.

В момент перерыва сказали, что многое еще зависит от производителя и от зазора в конструкции устройства. Минимальный зазор позволяет работать более четко, передача момента второму колесу происходит уже после незначительного сдвига первого. Также не малую роль играет, какая блокировка будет установлена на передних, а какая на задних колесах.

А какую вы порекомендуете блокировку дифференциала для ВАЗ 2121? Может из-за высокой цены (около 10 тыс.р.) вообще нет смысла ее использовать? Напомним, на проходимость внедорожника также влияют и другие немаловажные факторы.

Ключевые слова: безопасность 4х4 | передняя подвеска 4х4 | задняя подвеска 4х4

6 3

Обнаружили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter..

Источник: https://xn--80aal0a.xn--80asehdb/reviews-tests/lada-4x4-reviews-tests/876-kakoy-samoblokiruyuschiysya-differencial-dlya-vaz-2121-2131-niva-luchshe.html

Проходимость для «легковушки»: виды блокировок дифференциала и их применение

Обзор бюджетных переднеприводных кроссоверов в очередной раз вызвал у наших читателей вопрос: можно ли повысить проходимость при отсутствии дорогой и громоздкой системы полного привода, как у Mercedes или Audi, и если да, то почему это так мало заботит производителей? Попытаемся разобраться в этом, рассмотрев несколько вариантов решения проблемы, которые, по сути, сводятся к одному: заставить межколесный дифференциал отказаться от выполнения своих прямых обязанностей.

Дифференциал — непременный атрибут любого автомобиля, имеющего пару ведущих колес, между которыми механическим способом распределяется крутящий момент от одного источника (двигателя). Исключение — картинг, где техника прохождения поворотов основана на скольжениях ведущих колес, а вопросы надежности и долговечности волнуют кого-либо в последнюю очередь. Практически любой свободный дифференциал представляет собой нехитрый планетарный механизм, позволяющий правому и левому колесам реализовать равный крутящий момент при различной скорости вращения, без чего не обойтись при поворотах. Но в этом и главный недостаток: стоит одному из колес вывеситься или попасть на скользкое покрытие — крутящий момент на нем падает практически до нуля, а следом останавливается и противоположное колесо, еще имеющее контакт с поверхностью, поскольку специфика работы дифференциала лишает момента и его. Бытует ошибочное представление, что в этом случае вся тяга перераспределяется на скользящее колесо, и хотя на самом деле это не так, результат не меняется: нет зацепа — нет движения.

Однако система Grip Control и ей подобные «завязаны» не только на тормоза: они могут варьировать чувствительность электронной педали акселератора и даже «душить» двигатель, дабы не допустить закапывания колес.

А если попроще, без всякой электроники? Еще в незапамятные времена отдельные умельцы ставили на ВАЗовскую «классику» два «ручника» вместо одного, по одному на каждое колесо, именно для того, чтобы при случае легче было выбраться из снега или грязи.

Действительно, чего проще: забуксовал, посмотрел, какое колесо вращается вхолостую, — его и притормозил, ведь иногда требуется всего несколько оборотов, и порой помогает даже штатный стояночный тормоз. Разумеется, в массовом производстве ничего подобного никогда не было и не предвидится, да и в тюнинге чаще используется другой подход к проблеме пробуксовки.

LSD или блокировка?

Суть второго подхода — вмешательство в конструкцию самого дифференциала, ставящее своей целью сделать его, если можно так выразиться, менее дифференциальным.

Грубо говоря, в определенный момент его нужно превратить в обычную пару шестерен, как у того же карта, заставляющую колеса вращаться с равной скоростью либо в зависимости от условий движения, либо невзирая на них.

В первом случае эксплуатируются самоблокирующиеся дифференциалы, они же дифференциалы повышенного трения, а в англоязычной литературе чаще используется термин «дифференциал ограниченного скольжения» (LSD, Limited Slip Differential), что, в принципе, то же самое.

Сущность соответствует названиям: до определенного момента узел «терпит» разность скоростей вращения колес или крутящего момента, но потом блокируется за счет той же силы трения либо полностью, либо частично. Момент и степень блокировки могут быть разными, равно как и конструкция: знаменитый червячный Torsen, кулачковый (легендарная «шишига» ГАЗ-66), цилиндрический, дисковый и т. д. Частным случаем LSD можно считать и вискомуфту, где трение возникает в специальной жидкости.

«Самоблок» считается более радикальным и эффективным решением, чем подтормаживание колес, хотя очень многое зависит от конкретной конструкции и настройки.

Для примера рассмотрим винтовой дифференциал типа Quaife, предлагаемый тюнинговыми фирмами для автомобилей ВАЗ, УАЗ и даже для иномарок: его устанавливают вместо штатного дифференциала, и цена вопроса не так уж велика, порядка 10-30 тысяч рублей, в зависимости от модели.

Как и обычный дифференциал, это планетарная конструкция, но нарезка зубьев шестерен тут похожа на резьбу винта, на что намекает и само название. Когда одно из колес начинает пробуксовывать, шестерни-сателлиты, находящиеся в зацеплении с полуосевыми шестернями, начинают проворачиваться, как в обычном свободном дифференциале.

Однако этому препятствует трение, которое создается между сателлитами и корпусом механизма под действием центробежных сил, плюс сопротивление довольно велико и в самих винтовых парах, — это заставляет всю конструкцию вращаться почти как единая ось, хотя и с небольшим проскальзыванием, недаром блокировка называется частичной.

Как показывает опыт эксплуатации Грант и Калин с такими дифференциалами, они действительно повышают проходимость, позволяют увереннее стартовать на скользком покрытии и даже обостряют «чувство руля», что импонирует активным водителям.

Но есть и обратная сторона медали: чем выше степень блокировки (а она задается конструктивно, и варьировать ее нельзя), тем сильнее поведение машины с «самоблоком» отличается от дорожных манер «гражданских» автомобилей.

Для машин с задним приводом это не столь критично, но переднеприводные, коих нынче подавляющее большинство, требуют от водителя большей концентрации, а часто — и просто больших физических усилий в процессе управления.

Ведь при передаче крутящего момента в повороте, особенно при добавлении или сбросе «газа», дифференциал повышенного трения стремится уравнять скорости вращения управляемых колес, что, как правило, выражается в сильной недостаточной поворачиваемости, — машина, как говорят, «упирается». К тому же, остается актуальным вопрос надежности и ремонтопригодности, поэтому сфера применения «самоблоков», как правило, ограничивается кругом энтузиастов различных видов автоспорта.

Обычному же водителю нужно совсем другое — выбраться из сугроба или преодолеть размытую грунтовку по дороге на дачу, но в штатных условиях движения не жертвовать управляемостью и комфортом.

Для этого лучше всего подходит принудительная блокировка дифференциала, которая в большинстве случаев бывает полной, — как, например, сделано на нашей «Ниве», только не в межколесном дифференциале, а в межосевом.

Он имеет обычную свободную конструкцию, но дополнен зубчатой муфтой, замыкающей одну из шестерен на корпус, который играет в планетарной передаче роль так называемого водила. В итоге происходит то же самое, что и в «самоблоке», но без всякого проскальзывания: дифференциал превращается в ту самую жесткую передачу, о какой было сказано выше.

Причем если у «Нивы» водитель должен перемещать муфту вручную, с помощью специального рычага, то у современных автомобилей ее привод может быть и гидравлическим, и пневматическим, и электрическим. Последний, по всей видимости, и используется в трансмиссии квазикроссовера Fiat Weekend, о котором шла речь в нашем обзоре.

Не в этой жизни?

А теперь о самом грустном: почему ни один из описанных методов повышения проходимости не используется в массовых и недорогих моделях, доступных россиянам? Оставим в стороне иномарки, но тот же АВТОВАЗ, на первый взгляд, вполне мог бы озадачиться копеечной для такого гиганта задачей — предложить в качестве опции блокировку дифференциала, подобно бразильскому Фиату.

Но вспомним, во-первых, что нынче завод принадлежит концерну Renault-Nissan, практикующему жесткую экономию, — это с одной стороны, а с другой — до сих пор не удается справиться с фирменным воем ВАЗовских коробок передач, — до блокировок ли тут Впрочем, был в Тольятти один человек, который мог бы эту сказку сделать былью, и фамилия у него почти сказочная — Андерссон.

Продержись он у руля АВТОВАЗа еще пару лет и узнай о бразильском опыте — возможно, и увидели бы мы опционную блокировку дифференциала или ее электронную эмуляцию на моделях с приставкой Cross, крестным отцом которых и был шведский топ-менеджер. Но история не знает сослагательного наклонения, и теперь тюнинговых дел мастера могут не опасаться конкуренции со стороны автогиганта.

Кстати, интересно, как скоро будет готов «самоблок» для Весты?

Источник: https://www.kolesa.ru/article/prohodimost-dlja-legkovushki-vidy-blokirovok-differenciala-i-ih-primenenie-2016-04-07

Бег по кругу: Дифференциал

Сначала изобрели дифференциал, позволив колесам одной оси вращаться с разными скоростями. Потом решили осложнить его работу с помощью блокировок

Межосевая раздаточная коробка с блокируемым дифференциалом и понижающей передачей

Все современные автомобили, передне- и заднеприводные, приводятся в движение всего одним колесом. А вы этого не знали? Когда мы говорим «ведущие колеса», то подразумеваем только одно из них. Дифференциал помогает машине послушно входить в поворот, но одновременно делает ее беспомощной, разрешая одному из ведущих колес буксовать. Это еще зачем? Разберемся в нюансах работы дифференциала.

Изобретатели уже 100 лет назад заметили, что их оснащенные двигателями экипажи, прообразы сегодняшнего автомобиля, не очень охотно слушаются руля. Разгадка была найдена быстро. Дело в том, что конструкция самобеглой повозки действительно напоминала конный экипаж с двумя ведущими колесами, намертво закрепленными на концах задней оси. В этом-то и была причина отвратительной управляемости!

Когда самобеглая повозка катилась по окружности, внутреннее колесо стремилось делать меньше оборотов, чем внешнее, так как шло по окружности с меньшим радиусом.

А внешнее — наоборот! Левые и правые колеса на дуге проходят разный путь, а значит — делают различное количество оборотов, это понятно.

Связанные одной осью, они не могут крутиться с разными скоростями и вступают в противоборство, задняя ось скользит, и повозка не слушается направленных в поворот передних колес. Изобретение и применение дифференциала на автомобилях решило эту проблему.

Заглянув в справочник, мы увидим определение: «дифференциал — это механизм трансмиссии, который, распределяя крутящий момент между двумя ведомыми валами (колесами или мостами) в заданном соотношении, обеспечивает им вращение с разными угловыми скоростями». Вращение двух колес с разными угловыми скоростями — как раз то, что нужно для хорошей управляемости машины.

При различных условиях сцепления левых и правых шин с дорожным покрытием шина с меньшим коэффициентом сцепления начинает буксовать. Вот если бы сделать наоборот, а то буксует шина, которой не за что зацепиться! Об этом мы еще поговорим, а сначала посмотрим, как работает дифференциал.

В его корпусе, или чашке, находится так называемый планетарный механизм. Сателлиты (зубчатые шестеренки) могут вращаться вокруг своей оси вместе с чашкой дифференциала. Это вращение и есть так называемый бег по кругу, когда одна полуось крутится, а вторая стоит на месте, если машина буксует.

А когда машина идет по дуге, полуоси просто вращаются с разной скоростью. Теперь понятно, почему у машины с одной ведущей осью (передний или задний привод) и двумя ведущими колесами действительно ведущим является только одно из них. Смотря по обстоятельствам — левое или правое.

Такое устройство помогает поворачивать, но в то же время мешает наиболее полной реализации крутящего момента двигателя! И уж конечно, не помогает в ситуации, когда автомобиль застрял в грязи

Устранить этот недостаток позволяет дифференциал повышенного трения. С ним буксовать будут оба ведущих колеса, и попавшая в сложную ситуацию машина, скорее всего, двинется с места.

Раньше такой дифференциал устанавливался исключительно на гоночные и спортивные машины — для улучшения старта, прохождения поворотов и разгона, а с восьмидесятых годов его можно встретить и на многих серийных моделях (чаще всего как дополнительное оборудование за дополнительную плату). Дифференциал повышенного трения, или по‑простому, блокировка, может быть разных типов.

Однако принцип работы остается общим: создание сопротивления вращению сателлитов вокруг своей оси, то есть передача части момента на буксующее колесо. Передать на него столько крутящего момента, чтобы управляемость машины в повороте сохранилась, — основная задача для конструкторов «гражданских машин».

У создателей «боевой» спортивной техники задача принципиально иная: максимально заблокировать дифференциал, добившись максимальной динамики разгона.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Сколько весит колесо на поезде

Но при этом гоночный автомобиль не должен превращаться в телегу: из-за очень жесткой блокировки управляемость гоночного болида может сильно ухудшиться. Само собой разумеется, управляемость спортивной машины, то есть ее баланс, должен стремиться к нейтральным значениям.

Коэффициент спортивных блокировок иногда достигает 60 процентов, в то время как на серийных автомобилях колеблется от 20 до 40 процентов.

Как работают блокировки

Принцип действия блокировок может быть различным: применение фрикционных дисков или конусов, самоблокирующихся зубчатых шестерен или многодисковых муфт, находящихся в высоковязкой жидкостной среде. Эффективность блокировки дифференциала усиливается с изменением крутящего момента двигателя (дисковая блокировка), разности моментов на осях (кулачковый принцип) или изменения частоты вращения (вискомуфта системы Торсен).

Блокировка может включаться с места водителя. Такая система применяется на вездеходах и тракторах. Она может иметь и электронное управление, то есть включаться автоматически.

Система с гидравлическим приводом включения блокировки отлично зарекомендовала себя в конце восьмидесятых — начале девяностых годов на легковых автомобилях марки Mercedes. Возможность применения электронных систем на трансмиссии автомобиля открыла система АБС, а вернее — ее датчики скорости вращения колес.

Они считают обороты колес и дают информацию блоку управления. Если имеет место пробуксовка, то есть обороты разных колес не совпадают с заданным значением, — тот включает систему.

Блокировка межосевого дифференциала — непременное условие эффективности полноприводного автомобиля. К таким машинам предъявляются повышенные требования, касающиеся силы тяги.

Передняя и задняя оси не могут быть жестко связаны друг с другом! Во‑первых, из-за возрастания нагрузок (что неминуемо при колесной формуле 4Х4), приводящих к поломкам осей. Во‑вторых, по причине почти полной потери управляемости машины при такой схеме. Значит, нужен дифференциал, а к нему — блокировка.

Представьте себе водителя легковушки, вручную включающего блокировку межосевого дифференциала, когда машина буксует. Абсурд, да и только. На вездеходах и грузовиках с такой системой смириться еще можно.

Блокировка для легковушки

Отсутствие эффективной межосевой блокировки дифференциала сдерживало серийный выпуск легкового полноприводного автомобиля. На первых полноприводных моделях Ауди 80-х годов стояла система, которая распределяла крутящий момент между осями в соотношении 50:50 с помощью простейшего конического дифференциала.

С использованием АБС при такой системе были проблемы, поэтому на первых моделях Ауди есть кнопка отключения этой системы. Вязкостная муфта типа Торсен (многодисковый механизм с высоковязкой кремнийорганической жидкостью) нашла применение на полноприводных легковых машинах позже и с успехом используется по сей день как самый современный механизм приведения в действие привода на все колеса.

Главное преимущество межосевого дифференциала с блокировкой в виде муфты Торсен состоит в том, что при нормальных условиях у машины постоянно подключен только один мост. Как только предельное тяговое усилие на нем превышается, блокировка Торсен реагирует на увеличение проскальзывания и начинает передавать крутящий момент ко второму ведущему мосту. Это происходит механическим путем, без вмешательства электроники.

Очень важно, что свойства такой блокировки не меняются за весь период эксплуатации. Механизм свободного хода позволяет эффективно использовать систему АБС.

На современных легковых «полноприводниках» применяются также дифференциалы повышенного трения с электронным управлением для работы в широком диапазоне эксплуатационных условий. Например, трогание с места на неоднородной скользкой поверхности требует высокого коэффициента блокировки. Далее при увеличении частоты вращения валов или при достижении предельной величины силы тяги блокирующий эффект дифференциалов снижается.

Источник: https://www.popmech.ru/vehicles/8287-beg-po-krugu-differentsial/

Блокировка межосевого и межколесного дифференциалов

Дифференциал необходимо блокировать, когда имеется разность в величинах сил сцепления колес, между которыми он установлен.
Блокировку следует включать непосредственно перед преодолением сложных участков пути (вязкий грунт, препятствия, скользкая грязная дорога).

Внимание! Включение и выключение блокировки выполнять при выключенном сцеплении и только после полной остановки автомобиля. В момент пробуксовки одного из колес включение блокировки не разрешается. В этом случае включение блокировки производить только после остановки автомобиля.

При заблокированном дифференциале нужно двигаться прямолинейно со скоростью не более 10 км/ч без остановок, не допуская буксования колес.

Блокировка должна быть отключена сразу при выезде на твердую сухую дорогу, так как движение с включенной блокировкой может привести к поломке деталей главной передачи.

Движение с включенной блокировкой по твердой дороге категорически запрещается!

Управление блокировкой межосевого дифференциала

Для включения блокировки межосевого дифференциала нажать внизу на выключатель блокировки межосевого дифференциала мостов. Загорится контрольная лампа , при этом звучит прерывистый звуковой сигнал.

Для выключения блокировки межосевого дифференциала нажать на выключатель вверху. Контрольная лампа гаснет, звуковой сигнал выключается.

Управление блокировкой межколесного дифференциала

Для включения блокировки межколесного дифференциала мостов:

1. Включить блокировку межосевого дифференциала среднего моста (при наличии межосевого дифференциала).

2. Нажать внизу на выключатель блокировки межколёсного дифференциала. Загораются две контрольные лампы , при этом звучит прерывистый звуковой сигнал.

Для выключения блокировки межколесного дифференциала мостов нажать вверху на выключатель блокировки межколёсного дифференциала. Контрольные лампы гаснут.
При необходимости выключить блокировку межосевого дифференциала, звуковой сигнал выключается.

Источник: https://uzst.ru/poleznaya-informaciya/rukovodstvo-po-ekspluatacii-avtomobilej-kamaz/ekspluataciya-avtomobilya/upravlenie-avtomobilem/blokirovka-mezhosevogo-i-mezhkolesnogo-differencialov

Блокировка дифференциала

Особенностью работы свободного дифференциала является то, что при пробуксовке одного колеса (ведущей оси) на другое передается крутящий момент, недостаточный для движения. Блокировка дифференциала предназначена для увеличения крутящего момента на колесе (оси) с лучшим сцеплением.

Для того, чтобы заблокировать дифференциал необходимо выполнить одно из двух действий:

  1. соединить корпус дифференциала с одной их полуосей;
  2. ограничить вращение сателлитов.

В зависимости от степени блокирования блокировка дифференциала бывает полной или частичной. Полная блокировка дифференциала предполагает жесткое соединение частей дифференциала, при котором крутящий момент может полностью передаваться на колесо с лучшим сцеплением.

Частичная блокировка дифференциала характеризуется ограниченной величиной передаваемого усилия между частями дифференциала и соответствующего ей увеличения крутящего момента на колесе с лучшим сцеплением.

Величина повышения крутящего момента на свободном колесе оценивается коэффициентом блокировки. Другими словами, коэффициент блокировки выражает отношение крутящего момента на отстающем (свободном) колесе к моменту на забегающем (буксующем) колесе.

Для симметричного свободного дифференциала коэффициент блокировки 1, т.к. крутящие моменты на каждом из колес всегда равны. В заблокированном дифференциале коэффициент блокировки может находится в пределе 3-5. Дальнейшее увеличение коэффициента блокировки нежелательно, т.к.

может привести к поломке элементов трансмиссии.

Блокировка дифференциала применяется как на межколесных дифференциалах, так и на межосевых дифференциалах. Блокировка переднего межколесного дифференциала полноприводного автомобиля обычно не производится, чтобы не снижать управляемость.

Блокировка дифференциала может осуществляться принудительно и автоматически. Принудительная блокировка дифференциала производится по команде водителя, поэтому другое ее название ручная блокировка. Автоматическая блокировка дифференциала выполняется с помощью специальных технических устройств – самоблокирующихся дифференциалов.

Принудительная блокировка дифференциала

Принудительная блокировка дифференциала производится, как правило, с помощью кулачковой муфты, обеспечивающей жесткое соединение корпуса дифференциала и одной из полуосей.

Замыкание (размыкание) кулачковой муфты производится с помощью механического, электрического, гидравлического или пневматического привода.

Механический привод объединяет рычаг и тросы или систему рычагов. Блокировка дифференциала производится водителем путем перемещения рычага в определенное положение на неподвижном автомобиле.

Гидравлический привод блокировки дифференциала включает главный и рабочий цилиндры. Исполнительным элементом пневматического привода является пневмоцилиндр (пневмокамера). В электрическом приводе для замыкания муфты используется электродвигатель. Включение блокировки дифференциала (инициация привода) производится путем нажатия соответствующей кнопки на панели приборов.

Жесткая принудительная блокировка применяется для преодоления автомобилем труднопроходимых участков, а при их прохождении обязательно выключается. Применяется в межколесных и межосевых дифференциалах полноприводных автомобилей.

Самоблокирующийся дифференциал

Самоблокирующийся дифференциал (другое название – дифференциал повышенного трения, Limited Slip Differential, LSD) по своей сути является компромиссом между свободным дифференциалом и полной блокировкой дифференциала, т.к. позволяет реализовать при необходимости возможности и того и другого.

Различают два вида самоблокирующихся дифференциалов: блокирующиеся от разности угловых скоростей колес и блокирующиеся от разности крутящих моментов.

К первым относятся дисковый дифференциал, дифференциал с вязкостной муфтой, а также т.н. электронная блокировка дифференциала. Блокируется в зависимости от разности крутящих моментов червячный дифференциал.

Простейший дисковый дифференциал представляет собой симметричный дифференциал, в который добавлены один или два пакета фрикционных дисков. Часть фрикционных дисков жестко связана с корпусом дифференциала, другая часть – с полуосью.

Принцип действия дифференциала повышенного трения дискового типа основан на силе трения, возникающей вследствие разности скоростей вращения полуосей.

При прямолинейном движении корпус дифференциала и полуоси вращаются с одинаковой скоростью, фрикционный пакет вращается как единое целое. При увеличении частоты вращения одной их полуосей, соответствующая ей часть дисков в пакете начинает вращаться быстрее. При этом между дисками возникает сила трения, препятствующая увеличению частоты вращения. Крутящий момент на свободном колесе увеличивается, чем достигается частичная блокировка дифференциала.

Степень сжатия фрикционных дисков может быть фиксированной (реализуется с помощью пружин постоянной жесткости) или переменной (осуществляется с помощью гидравлического привода, в т.ч. с электронным управлением).

Дисковый дифференциал LSD применяется в качестве межколесного дифференциала спортивных автомобилей, а также межосевого дифференциала автомобилей повышенной проходимости.

Вязкостная муфта (другое наименование – вискомуфта) представляет собой набор близко расположенных друг к другу перфорированных дисков, часть из которых жестко соединяется с корпусом дифференциала, другая часть – с приводным валом. Диски помещены в герметичный корпус, заполненный силиконовой жидкостью высокой вязкости.

При вращении корпуса дифференциала и приводного вала с одной скоростью блок перфорированных дисков вращается как одно целое. При увеличении скорости вращения приводного вала, соответствующая ему часть дисков начинает вращаться быстрее и перемешивает силиконовую жидкость. Жидкость твердеет, дифференциал блокируется. На другом приводном валу происходит увеличение крутящего момента. При восстановлении равенства скоростей жидкость теряет свои свойства и муфта разблокируется.

В связи с большим геометрическим размером вискомуфта применяется, как правило, для блокировки межосевого дифференциала. Вязкостная муфта также может использоваться и самостоятельно (вместо межосевого дифференциала) в системе полного привода, подключаемого автоматически.

В силу своей конструкции вискомуфта обладает инерционностью, склонна к нагреву и при торможении конфликтует с антиблокировочной системой тормозов, поэтому в настоящее время на автомобили практически не устанавливается.

Электронная блокировка дифференциала (или просто электронный дифференциал) является функцией антипробуксовочной системы. Реализуется путем автоматического подтормаживания буксующего колеса, сопровождаемого увеличением на нем силы тяги. Соответственно на колесе с лучшим сцеплением увеличивается крутящий момент.

Червячный самоблокирующийся дифференциал обеспечивает автоматическую блокировку в зависимости от разности крутящих моментов на корпусе и полуоси (приводном вале). При проскальзывании колеса, сопровождаемом падением крутящего момента, червячный дифференциал блокируется и перераспределяет крутящий момент на свободное колесо. Блокировка при этом частичная, а ее степень зависит от величины падения крутящего момента.

Известными конструкциями червячных дифференциалов являются дифференциал Torsen (от сокращенного Torque Sensing — чувствительный к крутящему моменту) и дифференциал Quaife. Конструкции данных дифференциалов представляют собой планетарный редуктор, состоящий из червячных шестерен: ведомых (полуосевых) и ведущих (сателлитов). Сателлиты могут располагаться параллельно полуосям (Quaife, Torsen Т-2) или перпендикулярно полуосям (Torsen Т-1).

Особенностью червячной шестерни является то, что она может приводить во вращение другие шестерни, а сама не может вращаться от других шестерен. При этом говорят, червячная шестерня расклинивается. Данное свойство используется для частичной блокировки червячного дифференциала.

Червячные самоблокирующиеся дифференциалы широко применяются как в качестве межколесных, так и межосевых дифференциалов.

Источник: http://systemsauto.ru/transmission/differential_lock.html

Как работает электронная блокировка дифференциала

Электронная блокировка дифференциала – система, которая имитирует блокировку дифференциала с помощью штатной тормозной системы автомобиля. Она препятствует пробуксовке ведущих колес в моменты, когда автомобиль начинает движение, разгоняется на скользком дорожном покрытии или поворачивает. Отметим, что электронная блокировка имеется на многих современных машинах. Далее рассмотрим, как работает электронный дифференциал, а также его применение, устройство,плюсы и минусы.

Принцип работы

Система, имитирующая блокировку дифференциала, работает циклично. В цикле ее работы присутствует три стадии:

  • стадия увеличения давления;
  • стадия удержания давления;
  • стадия сброса давления.

Принцип электронной блокировки дифференциала

На первой стадии (когда ведущее колесо начинает проскальзывать) блок управления получает сигналы от датчиков частоты вращения колес и на их основе принимает решение о начале работы.

Происходит запирание переключающего клапана, а также открытие клапана высокого давления в гидравлическом блоке системы ABS. Насос ABS создает давление в контуре рабочего тормозного цилиндра проскальзывающего колеса.

В результате увеличения давления тормозной жидкости происходит торможение буксующего ведущего колеса.

Вторая стадия начинается с момента, когда прекращается пробуксовка колеса. Система имитации блокировки межколесного дифференциала фиксирует достигнутое тормозное усилие за счет удержания давления. В этот момент действие насоса прекращается.

Третья стадия: колесо заканчивает проскальзывать, происходит сброс давления. Переключающий клапан открывается, а клапан высокого давления закрывается.

При необходимости все три стадии цикла работы электронного дифференциала повторяются. Отметим, что система функционирует, если скорость автомобиля находится в диапазоне от 0 до 80 км/ч.

Устройство и основные элементы

Электронная блокировка дифференциала основывается на антиблокировочной системе тормозов (ABS – Antilock Brake System) и является неотъемлемой частью системы курсовой устойчивости ESC. Имитация блокировки отличается от классической системы ABS тем, что может самостоятельно увеличивать давление в тормозной системе автомобиля.

Схема системы электронной блокировки дифференциала

Рассмотрим основные элементы системы:

  • Насос: необходим для формирования давления в тормозной системе.
  • Электромагнитные клапаны (переключающий и высокого давления): включены в тормозной контур каждого колеса. Осуществляют управление потоками тормозной жидкости в пределах отведенного им контура.
  • Блок управления: осуществляет управление электронным дифференциалом с помощью специального ПО.
  • Датчики частоты вращения колес (установлены на каждом колесе): нужны для информирования блока управления о текущих значениях угловых скоростей вращения колес.

Отметим, что электромагнитные клапаны и насос подачи являются элементами гидравлического блока ABS.

Разновидности системы

Схема работы электронного дифференциала Renault Clio: система считывает разницу в скорости вращения между двумя передними колесами и подтормаживает проскальзывающее колесо

Система предотвращения пробуксовки колес устанавливается в машинах многих автопроизводителей. При этом системы, выполняющие одни и те же функции на разных автомобилях, могут иметь разные названия. Остановимся на самых известных – EDS, ETS и XDS.

EDS – электронная блокировка дифференциала, установленная на большинстве автомобилей (например, Nissan, Renault).

ETS (Electronic Traction System) – система, аналогичная EDS, разработанная немецким автопроизводителем Mercedes-Benz. Эта разновидность электронного дифференциала выпускается с 1994 года. Компания Mercedes разработала также усовершенствованную систему 4-ETS, которая может подтормаживать все колеса машины. Она устанавливается, к примеру, на среднеразмерные премиум-кроссоверы (M-класс).

XDS – расширенная EDS, разработанная немецкой автокомпанией Volkswagen. XDS отличается от EDS дополнительным программным модулем. XDS использует принцип поперечной блокировки (подтормаживание ведущих колес).

 Эта разновидность электронного дифференциала призвана увеличить тягу, а также улучшить управляемость машины.

Система от немецкого автоконцерна устраняет недостаточную поворачиваемость автомобиля при прохождении поворотов на повышенной скорости (такой недостаток при езде присущ переднеприводным автомобилям) – при этом управляемость становится более точной.

Преимущества электронной блокировки дифференциала

  • повышение тяги при поворотах автомобиля;
  • начало движения без пробуксовки колес;
  • адаптивная настройка степени блокировки;
  • полностью автоматическое включение/выключение;
  • автомобиль уверенно справляется с диагональном вывешиванием колес.

Применение

Электронный дифференциал, являясь функцией антипробуксовочной системы, применяется на многих современных автомобилях. Имитацию блокировки применяют такие автопроизводители, как: Audi, Mercedes, BMW, Nissan, Volkswagen, Land Rover, Renault, Toyota, Opel, Honda, Volvo, Seat и другие. При этом EDS используется, к примеру, в автомобилях Nissan Pathfinder и Renault Duster, ETS – на Mercedes ML320, XDS – на машинах Skoda Octavia и Volkswagen Tiguan.

Благодаря своим многочисленным достоинствам системы имитации блокировки получили большое распространение. Электронный дифференциал оказался самым практичным решением для среднестатистической городской автомашины, которая не передвигается по бездорожью. Данная система, препятствуя пробуксовке колес при начале движения автомобиля, а также на скользком дорожном покрытии и в поворотах, существенно облегчила жизнь многим автовладельцам.

(10 4,70 из 5)
блокировку дифференциала с помощью штатной тормозной системы автомобиля. Она препятствует пробуксовке ведущих колес в моменты, когда а»/>

Источник: https://techautoport.ru/transmissiya/differentsial-i-glavnaya-peredacha/elektronnaya-blokirovka.html

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
АвтоРем